teoria jazdy samochodem z momentem obrotowym
Zaawansowanie pojazdu musi zależeć od momentu obrotowego wywieranego przez silnik. Tak zwany moment obrotowy nazywany jest momentem obrotowym w fizyce.
Pojęcie momentu obrotowego zostało wyjaśnione z zasady dźwigni w szkole podstawowej. Definiuje się ją jako siłę w kierunku pionowym pomnożoną przez odległość od środka obrotu. Jednostką metryczną jest niutonometr (N-m). Po podzieleniu przez przyspieszenie grawitacyjne 9.8m/s2, jednostkę można przeliczyć na kilogramy-metry (kg-m) znane Chińczykom. Jednostką imperialną jest funt-stopa (lb-ft), która jest bardziej powszechna w amerykańskich katalogach samochodów. Aby przekonwertować na metrykę, po prostu podziel liczbę lb-ft przez 7,22.
Metoda obliczania siły napędowej samochodu:
Podział momentu obrotowego przez promień koła można zobaczyć na krzywej mocy silnika i momentu obrotowego. Można stwierdzić, że przy każdej prędkości występuje względna wartość momentu obrotowego. Jak zamienić te wartości na rzeczywistą siłę pchania samochodu? Odpowiedź jest prosta, podziel przez długość, aby uzyskać dane o sile. Na przykład silnik o pojemności 1,6 litra może wywierać maksymalny moment obrotowy około 15,0 kg-m. W tej chwili, jeśli opona o rozmiarze 185/60R14 jest bezpośrednio połączona z promieniem około 41 cm, siła napędowa wywierana przez koło wynosi 15 cm. / 0,41 = 36,6 kg siły (w rzeczywistości kilogramy nie są jednostką siły, ale jednostką wagi, którą należy pomnożyć przez przyspieszenie grawitacji 9.8m / s2 jest standardową jednostką siły jest Newton).
W jaki sposób 36 kilogramów siły popycha tonę metryczną masy pojazdu? Co więcej, prędkość obrotowa silnika tysięcy obrotów raczej nie będzie dokładnie taką prędkością opony. Łącząc i dopasowując koła zębate o różnych rozmiarach, można zmniejszyć prędkość obrotową i jednocześnie zwiększyć moment obrotowy. Ponieważ stosunek obwodu koła zębatego jest przełożeniem promienia, gdy moc jest przenoszona z zębnika na duży bieg, stosunek redukcji prędkości i wielokrotność wzmocnienia momentu obrotowego są dokładnie równe stosunkowi liczby zębów dwóch kół zębatych, co jest tak zwanym przełożeniem przekładni.
na przykład
Duży bieg jest napędzany zębnikiem, zakładając, że liczba zębów zębnika wynosi 15, a liczba zębów dużego koła zębatego wynosi 45.
Gdy zębnik obraca się z prędkością 3000 obr./min, a moment obrotowy wynosi 20 kg-m, prędkość przenoszona na duży bieg zmniejsza się o 1/3 i staje się 1000 obr./min; ale moment obrotowy jest potrojony i staje się 60 kg-m. Jest to podstawowa zasada, że moment obrotowy silnika za pośrednictwem skrzyni biegów zmniejsza obroty i wzmacnia moment obrotowy.
W samochodzie moment obrotowy jest wzmacniany dwukrotnie z mocy silnika do opon. Pierwszy raz jest spowodowany działaniem przekładni skrzyni biegów, a drugi raz jest spowodowany końcowym przełożeniem skrzyni biegów (lub końcowym przełożeniem napędu). Całkowite powiększenie momentu obrotowego to po prostu przełożenie skrzyni biegów pomnożone przez końcowe przełożenie skrzyni biegów. Na przykład przełożenie pierwszego biegu szóstej generacji ximei manualnej wynosi 3.250, końcowe przełożenie wynosi 4.058, a maksymalny moment obrotowy silnika wynosi 14.6kgm / 5500rpm, więc możemy obliczyć, że maksymalny moment obrotowy pierwszego biegu wynosi 14.6× po wzmocnieniu 3.250×4.058 = 192.55kgm, który jest 13 razy większy niż oryginalny silnik. W tym czasie podziel go przez promień opony około 0,41 m, aby uzyskać ciąg około 470 kg. Jednak powyższa wartość nie jest rzeczywistym ciągiem. W końcu w procesie mechanicznego przenoszenia musi wystąpić strata zużycia, dlatego należy wziąć pod uwagę czynnik wydajności mechanicznej.
Jeśli chodzi o sprawność mechaniczną, za każdym razem, gdy przenoszony jest bieg, nastąpi utrata mocy. Sprawność mechaniczna ręcznej skrzyni biegów wynosi około 95%, a automatyczna skrzynia biegów jest gorsza, około 88%, a uniwersalne połączenie wału napędowego. Wydajność wynosi około 98% i można zobaczyć, ile pozostało rzeczywistego ciągu. Ogólnie rzecz biorąc, siłę napędową samochodu można obliczyć za pomocą następującego wzoru: Moment obrotowy × Przełożenie skrzyni biegów × Końcowe przełożenie skrzyni biegów × Wydajność mechaniczna Siła napędowa = ———————————————————— Promień opon (w metrach) Moc nie jest w rzeczywistości siłą, ale jednostką mocy, która jest definiowana jako ilość pracy, którą można wykonać w jednostce czasu. Moc jest obliczana z momentu obrotowego, a wzór obliczeniowy jest dość prosty: moc (W) = 2π×torque (N-m) × prędkość (obr /min) / 60, po uproszczeniu obliczeń staje się: moc (kW) = moment obrotowy (N-m) × prędkość (obr /min) / 9549, zapoznaj się z artykułem blokowym w celu szczegółowego wyprowadzenia. Jednak jak przekształcić moc kW w wspólną moc. Imperialny czy metryczny? 1PS=735W; 1 KM=746 W
definicja mocy
Moc imperialna (HP) jest definiowana jako: koń ciągnący obiekt o wadze 200 funtów (lb) 165 stóp (ft) w ciągu jednej minuty, pomnożony do 33 000 ft-lb / min; podczas gdy moc metryczna (PS ) jest definiowana jako koń ciągnący obiekt o masie 75 kg 60 metrów w ciągu jednej minuty, który jest pomnożony do 4500 kg-m / min. Po konwersji jednostki (1lb = 0.454kg; 1ft = 30.48cm) stwierdzono, że 1hp = 4566kg-m / min, co nieznacznie różni się od metryki 1PS = 4500kg-m, a jeśli moc W (1W = 1Nm / sec = 9.8 kgm / s) do konwersji, można uzyskać 1hp = 746W; 1PS=735W dwa różne wyniki. Różnica między 1PS a 1HP wynosi tylko 1,5%, czyli 1,5 KM na 100 koni mechanicznych, co nie jest dużą różnicą. Moc ogólnego kampera wynosi w większości poniżej 200 koni mechanicznych, a różnica między nimi wynosi tylko około 3 koni mechanicznych ze względu na różnicę w definicji. Zwiększmy standardowe dane SAE o 1,5%! Istnieją jednak również pewne różnice między różnymi standardami testowymi SAE, JIS, DIN i EEC, a jednostki nie mogą być naprawdę zrównane. Jednak w przypadku niewielkiej różnicy PS lub HP można uznać za prawie równe.
konwersja formuł
Zastąpić wyżej wymienioną metodę konwersji koni mechanicznych i mocy na wzór konwersji mocy i momentu obrotowego i przeliczyć jednostkę momentu obrotowego na znany kg-m, można uzyskać następujące wyniki: Brytyjskie moce KM = moment obrotowy (kg-m) × prędkość obrotowa silnika (obr/min)/727 Metryczna moc PS = moment obrotowy (kg-m) × prędkość obrotowa silnika (obr/min) / 716 Z perspektywy koni mechanicznych KM = moment obrotowy × prędkości / 727, jeśli prędkość obrotowa silnika może zostać zwiększona, a moment obrotowy pozostaje niezmieniony, można zwiększyć moc. Na przykład, jeśli prędkość można zwiększyć z 6000 obr./min do 8000 obr./min, co odpowiada wzrostowi o 33%, ale moment obrotowy przy 8000 obr./min jest zmniejszony o 10% ze względu na ograniczenie wałka rozrządu, moc nadal można zwiększyć o 19,7%, co wyjaśnia, dlaczego modyfikacja komputerów w dzisiejszych czasach Może znacznie zwiększyć moc po usunięciu cięcia oleju.
Jeśli przy tej samej prędkości zwiększyć moc 20 koni mechanicznych, ile ciągu można zwiększyć? Gdy maksymalny punkt momentu obrotowego jest wywierany przy 5000 obr./min, formuła jest nieznacznie zmieniona i można stwierdzić, że zwiększony moment obrotowy = 20 KM×727 / 5000 obr./min = 2,9 kgm. Następnie zastąp ten wynik wzorem siły napędowej samochodu, który jest również obliczany przez pierwszy bieg Ximei, 2.9×3.250×4.058 / 0.41 = 93 kg. W przypadku jednotonowego ciała wpływ nie wydaje się być bardzo duży; ponadto, jeśli istnieje różnica 5 koni mechanicznych, ciąg wzrośnie tylko o 23 kilogramy. Widać, że różnica 5 koni mechanicznych to wcale niewielka różnica.
Wysoka moc decyduje o prawdziwej wydajności
W końcu samochód o dużej mocy jeździ szybciej, czy samochód o wysokim momencie obrotowym działa szybciej?
Ze wzoru można wiedzieć, że powodem dużej mocy jest to, że wysoka wartość momentu obrotowego jest nadal utrzymywana przy dużej prędkości, to znaczy, aby mieć dużą moc, nie tylko moment obrotowy przy niskiej prędkości jest lepszy, ale także moment obrotowy przy dużej prędkości musi być nadal utrzymywany, co oznacza, że moment obrotowy i moc Debata jest w ogóle zbędna. Tak długo, jak można osiągnąć wysoką moc, oprócz wskazania, że moment obrotowy w każdym obszarze prędkości jest duży, reprezentuje również wyższość technologii materiałowej, a materiał i waga tłoka, zaworów dolotowych i wydechowych zostaną wzmocnione i rozjaśnione. Kwantyfikacja w celu zwiększenia prędkości obrotowej silnika.
